高中化学 第二单元 化学与资源开发利用 2.1 获取洁净的水教学设计2 新人教版选修2

高中化学第二单元化学与资源开发利用2.1获取洁净的水教学设计2新人教版选修2教学课题课时备课时间授课时间教学内容分析1.本节课的主要教学内容：高中化学第二单元化学与资源开发利用2.1获取洁净的水，涉及水的净化方法、净化原理以及实际应用。

2.教学内容与学生已有知识的联系：本节课与学生在初中阶段学习的化学知识相联系，如物质的溶解、过滤、蒸馏等基本操作，以及溶液的浓度计算等。通过复习这些知识，帮助学生更好地理解水的净化过程。核心素养目标本节课旨在培养学生的科学探究素养、环境保护意识和绿色化学理念。通过实验探究水的净化过程，学生能够提升观察、分析、推理和实验操作能力；通过讨论水资源的重要性，增强学生的环保意识；通过了解绿色化学在水资源保护中的应用，引导学生树立可持续发展的观念。学习者分析1.学生已经掌握了哪些相关知识：学生在初中阶段已经学习了基本的化学知识，包括物质的溶解、过滤、蒸馏等基本操作，以及溶液的浓度计算等。此外，学生对水的化学性质和常见的水污染问题也有所了解。

2.学生的学习兴趣、能力和学习风格：高中学生对化学学科普遍感兴趣，尤其是与日常生活密切相关的化学知识。他们的学习能力较强，能够通过实验和理论相结合的方式学习新知识。学习风格上，部分学生偏好通过实验操作来理解抽象概念，而另一部分学生则更倾向于通过理论学习来掌握知识。

3.学生可能遇到的困难和挑战：在学习水的净化方法时，学生可能会遇到以下困难和挑战：一是对净化原理的理解不够深入，难以将理论知识与实验操作相结合；二是实验操作中可能出现的误差和异常现象，需要学生具备良好的观察和分析能力；三是对于绿色化学和水资源保护的理解可能较为浅显，需要教师引导和深化。此外，学生在面对复杂的水处理工艺时，可能感到信息量过大，难以把握重点。教学资源准备1.教材：确保每位学生都有本节课所需的《高中化学第二单元化学与资源开发利用2.1获取洁净的水》教材或配套学习资料。

2.辅助材料：准备与教学内容相关的图片、图表、视频等多媒体资源，以帮助学生理解水的净化过程。

3.实验器材：准备过滤装置、蒸馏装置等实验器材，确保其完整性和安全性，以便进行水净化实验。

4.教室布置：布置教室环境，设置分组讨论区，安排实验操作台，为学生提供良好的学习和实验环境。教学过程基本内容一、导入（约5分钟）

1.激发兴趣：展示一张严重污染的河流图片，提问学生：“如果这条河流的水被用来灌溉农田或饮用，会对我们的生活产生什么影响？”以此引发学生对水资源污染问题的关注和思考。

2.回顾旧知：引导学生回顾初中阶段学习的物质溶解、过滤、蒸馏等基本操作，以及溶液的浓度计算等知识，为学习本节课做好铺垫。

二、新课呈现（约30分钟）

1.讲解新知：

a.介绍水的净化方法，包括沉淀、过滤、吸附、消毒等。

b.详细讲解每种净化方法的原理、操作步骤和适用范围。

c.通过具体例子，如自来水厂的水处理过程，帮助学生理解净化方法的实际应用。

2.举例说明：

a.以生活中的实例，如家庭净水器、游泳池水处理等，说明净化方法在现实生活中的应用。

b.通过对比不同净化方法的优缺点，让学生了解如何根据实际情况选择合适的净化方法。

3.互动探究：

a.引导学生分组讨论，探讨如何解决水资源污染问题。

b.安排学生进行实验，观察不同净化方法的效果，并分析实验数据。

三、巩固练习（约30分钟）

1.学生活动：

a.学生根据所学知识，设计一套针对某地区水污染问题的解决方案。

b.学生分组进行角色扮演，模拟水处理过程中的各个环节，如沉淀、过滤、消毒等。

2.教师指导：

a.教师巡视各小组，观察学生的实践操作，及时给予指导和帮助。

b.教师针对学生的设计方案，提出改进意见，引导学生思考。

四、课堂小结（约5分钟）

1.教师总结本节课的主要知识点，强调水的净化方法及其在实际应用中的重要性。

2.引导学生思考如何将所学知识应用于实际生活中，提高环保意识。

五、课后作业（约10分钟）

1.学生完成课后练习题，巩固所学知识。

2.教师布置课后思考题，引导学生关注水资源保护问题，并提出自己的见解。

六、教学反思

1.教师根据课堂情况，总结教学过程中的优点和不足，为今后的教学提供参考。

2.教师关注学生的学习效果，及时调整教学策略，提高教学质量。知识点梳理1.水的净化方法：

a.沉淀：通过加入沉淀剂，使水中的悬浮物和胶体颗粒沉降到底部，从而实现净化。

b.过滤：利用过滤介质，如砂滤、活性炭等，去除水中的悬浮物、有机物和部分微生物。

c.吸附：利用吸附剂，如活性炭、沸石等，吸附水中的有机物、余氯等污染物。

d.消毒：通过加入消毒剂，如氯、臭氧等，杀灭水中的病原微生物，确保水质安全。

2.水的净化原理：

a.沉淀原理：利用悬浮物和胶体颗粒在水中沉降速度的差异，将它们从水中分离出来。

b.过滤原理：利用过滤介质的孔隙大小，拦截水中的悬浮物和有机物。

c.吸附原理：利用吸附剂表面的活性位点，吸附水中的污染物。

d.消毒原理：利用消毒剂的氧化还原作用，杀灭水中的病原微生物。

3.水的净化过程：

a.预处理：去除水中的大颗粒悬浮物、油脂等，为后续净化过程做准备。

b.主处理：根据水质情况和净化目标，选择合适的净化方法进行主处理。

c.后处理：对净化后的水进行消毒、软化、除铁、除锰等处理，以满足不同用途的水质要求。

4.水的净化设备：

a.沉淀池：用于沉淀悬浮物和胶体颗粒。

b.过滤池：用于过滤悬浮物和有机物。

c.吸附池：用于吸附有机物、余氯等污染物。

d.消毒池：用于消毒水中的病原微生物。

5.水资源保护：

a.节约用水：提倡合理用水，减少浪费。

b.水污染治理：加强水污染源头的治理，减少污染物排放。

c.水资源保护法规：制定和执行水资源保护法规，确保水资源合理利用。

d.绿色化学：在水资源保护过程中，推广绿色化学理念，减少化学污染。

6.水的化学性质：

a.水的溶解性：水是一种良好的溶剂，可以溶解多种物质。

b.水的电离：水分子在溶液中可以电离成氢离子和氢氧根离子。

c.水的酸碱性：水是一种弱电解质，具有微弱的酸性。

d.水的氧化还原性：水在特定条件下可以表现出氧化还原性。

7.水污染类型：

a.有机污染：主要来源于生活污水、工业废水等。

b.无机污染：主要来源于工业排放、农业污染等。

c.重金属污染：主要来源于工业排放、矿业活动等。

d.微生物污染：主要来源于生活污水、垃圾填埋场等。

8.水处理工艺：

a.物理法：包括沉淀、过滤、吸附等。

b.化学法：包括消毒、软化、除铁、除锰等。

c.生物法：包括活性污泥法、生物膜法等。

d.物化法：包括离子交换、电渗析等。板书设计①水的净化方法

-沉淀

-过滤

-吸附

-消毒

②水的净化原理

-沉淀原理：悬浮物和胶体颗粒沉降

-过滤原理：过滤介质拦截悬浮物和有机物

-吸附原理：吸附剂吸附污染物

-消毒原理：消毒剂杀灭病原微生物

③水的净化过程

-预处理：去除大颗粒悬浮物、油脂

-主处理：选择合适的净化方法

-后处理：消毒、软化、除铁、除锰等

④水资源保护

-节约用水

-水污染治理

-水资源保护法规

-绿色化学

⑤水的化学性质

-溶解性

-电离

-酸碱性

-氧化还原性

⑥水污染类型

-有机污染

-无机污染

-重金属污染

-微生物污染

⑦水处理工艺

-物理法：沉淀、过滤、吸附

-化学法：消毒、软化、除铁、除锰

-生物法：活性污泥法、生物膜法

-物化法：离子交换、电渗析典型例题讲解1.例题：某水样中含有硫酸铜（CuSO4）和硫酸亚铁（FeSO4），若要除去这两种离子，可加入适量的______，过滤后，向滤液中加入适量的______，最终得到纯净的水。

答案：①氢氧化钠（NaOH）；②稀硫酸（H2SO4）

2.例题：某城市自来水厂采用沉淀、过滤、吸附、消毒等步骤处理水。若要去除水中的悬浮物和部分有机物，应选择以下哪种净化方法？（）

A.沉淀

B.过滤

C.吸附

D.消毒

答案：B

3.例题：活性炭具有吸附作用，可用于水的净化。以下哪种物质最适合作为活性炭的吸附剂？（）

A.砂

B.活性炭

C.碳酸钙

D.氢氧化钠

答案：B

4.例题：某地区水源受到重金属污染，主要污染物为铅（Pb）。为了净化水源，可采取以下哪种方法？（）

A.沉淀

B.过滤

C.吸附

D.消毒

答案：C

5.例题：某工厂排放的废水中含有大量硫酸铜（CuSO4）